Нуклеофильное замещение атомов у производных нитробензолов

о-аминонитробензол

Такое течение реакций объясняется тем, что под влиянием нитрогруппы атом углерода, находящийся при галогене, легко поляризуется, приобретая частично положительный заряд, и легко взаимодействует с атакующими анионами, образуя стабилизированный сопряжением σ-комплекс.

Например, при атаке о-хлорнитробензола гидроксо-анионом образуется σ-комплекс или комплекс Мезенгеймера, в котором находится 8 р-электронов и который заряжен отрицательно. Этот комплекс не подчиняется правилу ароматичности Хюккеля, то есть является неароматическим соединением, но он устойчив по причине сопряжения и может быть выделен в чистом виде.

NO₂ NO₂ О N⁺–O^– NO₂

_δ+ Cl + ОН^– Cl Cl ОН

ОН ОН – Cl^–

о-хлорнитробензол σ-комплекс или комплекс Мезенгеймера о-оксинитробензол

В случае тринитросоединений бензола подвижность распространяется и на атомы водорода. Например, атом водорода становится подвижным, то есть приобретает кислотные свойства, у симметричного тринитробензола или 1,3,5-тринитробензола, поскольку три нитрогруппы настолько обедняют электронами бензольное кольцо по причине отрицательных индуктивных и мезомерных эффектов нитрогрупп, что соседние с ними атомы водорода у бензольного кольца приобретают подвижность. Поэтому такие реакции, как окисление и аминирование симметричного тринитробензола идут довольно легко:

OH

[O] O₂N NO₂

H^δ+ ₆ ¹ ₂

O₂N NO₂

_{1 3} ⁵ ₄ ³

₅ NO₂

2,4,6-тринитрофенол

NO₂NH₂

O₂N NO₂

1,3,5-тринитробензол [NH₂OH] ₆ ¹ ₂

_{5 3}

⁴

NO₂

1-амино-2,4,6-тринитробензол

(2,4,6-тринитроанилин)